CN219999030U - 一种潜油电泵保护用开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及石油工业潜油电泵电机保护技术领域，提供一种潜油电泵保护用开关；包括负荷开关、电压电流传感器、电子开关及保护模块，所述负荷开关出线端连接电子开关进线端；所述电子开关出线端依次连接电压电流传感器和接线端子；所述保护模块与电子开关通讯控制连接，用于控制电子开关通断；所述电压电流传感器与保护模块通讯连接，用于向保护模块输送电压电流信号。本实用新型通过电子开关快速关断的特性能及时关断故障油井，该装置能够做到短路故障发生后能在设定的时间内动作，误差不大于20ms，对于电子开关发生的故障通过负荷开关起到保护作用，很好的起到了保护作用，防止了越级跳闸故障的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油工业潜油电泵电机保护技术领域，提供一种潜油电泵保护用开关。
背景技术
海上油田电力系统采用中性点不接地的系统，油井采用潜油电泵进行开采，海上油田潜油电泵控制柜大多数采用电源通过隔离开关经真空接触器或软启动器后给潜油电泵电机供电的方式，保护方式通过保险对电路起到一个速断的保护，同时利用潜油电泵电机保护中心给控制柜提供过载、速断、欠压、缺相、电流不平衡、欠载等保护，现市面上针对潜油电泵电机的保护中心过流保护采用反时限保护与保险丝同属一种保护类型，同时速断保护没法设置相关保护时间切保护动作相应时间较长，由于潜油电泵长时间工作造成电机损坏，或者因在完井作业过程中因为工艺原因造成的电缆故障，现有系统当油井出现单相接地故障后相应的保护不动作，当单口油井出现短路故障潜油电泵电机保护中心检测到电流急剧增加后保护中心动作，但是当多口油井出现不同相接地造成的短路系统因为相应延时经常造成系统越级跳闸，使故障范围扩大，为解决上述问题需要发明一种相应速度快的保护开关。
现有技术中有多种电机保护装置，但对与电机保护的快速开关却鲜有公开。
CN201110097033.9一种电机保护开关，用于电机短路、过载以及缺相保护的电机线路保护。交流接触器内的左右各安装有温控模块，温控模块安装板上固定有三个线圈绕组，温控开关外绕有主线圈，安装板上固定有次级线圈绕组和三级线圈绕组，安装板上有方形孔，温控开关的动触片与静触片的引线及主线圈的出线从方形孔中引出。两个模块分别检测三相线中的两相，有任意两相发生短路或者过载，主线圈发热，将温控开关加热到其控制温度，断开交流接触器电磁线圈电流，将三相电断开，以起到保护电机的作用。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
CN201410102343.9本发明公开了一种新式单相电机保护开关，属电器技术领域。所述新式单相电机保护开关主要由脱钩器、锁钩、手柄开关、弹簧及常开触点组成，脱钩器在电机超载或短路时立即吸住锁钩使手柄开关跳闸断电保护电机。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
CN201711154466.7 本发明涉及一种针对开关磁阻电机的保护电路设计，包括电流保护电路和电压保护电路。当相电流大于保护限时，电路输出一个低电平控制信号，以封锁主开关，封锁后电流下降到低于保护限，则经过一段时间后，电路自行恢复开通，如果封锁后电流继续上升，那么继续封锁，直到电流下降到低于保护限，以实现过电流保护；通过设计检测蓄电池两端的电压电路，实现实时监测电路电压和保护功能。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
CN201310269141.9本发明公开一种电子开关。所述电子开关包括：固定触点；活动触点，其与所述固定触点接触或分离；以及致动单元，其用于移动所述活动触点以便允许所述活动触点与所述固定触点接触或分离，其中，在所述固定触点和所述活动触点中的至少一个触点中形成有至少一个进气空间，在所述固定触点和所述活动触点彼此进行接触时，注入所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间中的气体流入所述至少一个进气空间中，并且在所述固定触点和所述活动触点彼此分离时，所述至少一个进气空间中的气体被排放至所述固定触点和所述活动触点彼此接触或彼此分离的空间。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
CN201310093827.7本发明涉及电子开关，包括具有导轨的壳体、第一触点、相对壳体移动的滑块、第二触点、以及弹性臂。第二触点被配置为在滑块的移动作用下与第一触点接触或与第一触点分离。弹性臂包括固定端和自由端，固定端相对滑块固定使得弹性臂可跟随滑块移动，自由端伸入导轨，弹性臂从固定端向自由端延伸，所述延伸方向与滑块的移动方向成夹角。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
CN202080048395.6本发明涉及保护开关(12)，特别是功率开关(10)，该保护开关带有：在接合位置(84)和断开位置(80)之间可运动地支承的电流轨(32)；触发设备(16)；在第一定位(70)和第二定位(82)之间可移动的手杆(66)；机构(24)。通过机构(24)将电流轨(32)、触发设备(16)和手杆(66)耦联，从而在手杆(66)从第一定位(70)到第二定位(82)中的运动时使电流轨(32)从断开位置(80)移动到接合位置(84)中。在触发设备(16)被触发时，使电流轨(32)从接合位置(84)被带到断开位置(80)中，并且如果手杆(66)不被阻挡，则使手杆从第二定位(82)被带到第一定位(70)中。在手杆(66)从第二定位(82)运动到第一定位(70)时，与电流轨(32)是否在接合位置(84)中被阻挡无关地使电流轨(32)从接合位置(84)被带到断开位置(80)中。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
CN202080032033.8本发明涉及保护开关(14)，其具有主电流路径(16)，主电流路径具备带有第一控制输入端(22)的能控制的第一开关元件(18)，第一控制输入端引导到驱控电路(24)的能控制的第二开关元件(56)。驱控电路(24)具有与主电流路径(16)耦接的、带有两个输出端(36)的电流传感器(26)，其中，在输出端(36)之间存在的电压(38)依赖于借助主电流路径(16)引导的电流。其中每个输出端(36)引导到带有两个另外的输出端(44)的无微控制器的特征曲线电路(40)的各一个输入端(42)，并且依赖于在另外的输出端(44)之间存在的另外的电压(58)来操纵第二开关元件(56)，其中，存在电压(38)与另外的电压(58)之间的函数关系。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
CN201780076188.X保护开关在具有用于显示保护开关(1)的触发的触发显示器(2)的保护开关(1)中，触发显示器(2)具有支承在第一枢转轴(3)上的第一枢转元件(4)，保护开关(1)具有开关锁(5)，该开关锁带有可枢转地支承在棘爪轴(6)上的棘爪(7)，第一枢转元件(4)为了显示保护开关(1)的被触发的状态而被棘爪(7)操控，规定：所述第一枢转轴(3)设置成基本上正交于棘爪轴(6)。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
CN201610537588.3本发明涉及一种保护开关，具有开关壳体，具有第一和第二连接件，具有开关触点，开关触点的接触元件在开关触点闭合时彼此贴靠并且在开关触点断开时相互分开，具有具备第一贯穿孔的变压器壳体，第二连接件延伸穿过第一贯穿孔；具有变压器线圈，其在变压器壳体内围绕贯穿孔且由此围绕第二连接件布置，具有变压器盖，其覆盖变压器壳体并且具有第二贯穿孔，第二连接件穿过第二贯穿孔。为了实现简便的电压分接，在变压器盖上在朝向保护开关的侧面上布置有：a)第一触点，其在贯穿孔的区域内贴靠在第二连接件上，b)第二触点，其与第一连接件电连接，和c)第三触点，其与第一电子器件连接，并且设有使第三触点选择性地与第一或第二触点连接的电连接。由于多台潜油电泵出现不同相短路故障后越级跳闸，无法进行保护因此无法满足海上生产需要。
因此需要发明一种多台潜油电泵出现不同相短路故障后立即保护动作的的装置。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术的缺点，而提出的一种潜油电泵保护用开关。
当多口油井出现不同相接地造成的短路后能精确、快速切断故障油井的开关，杜绝越级跳闸问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种潜油电泵保护用开关，包括负荷开关、电压电流传感器、电子开关及保护模块，所述负荷开关出线端连接电子开关进线端；所述电子开关出线端依次连接电压电流传感器和接线端子；所述保护模块与电子开关通讯控制连接，用于控制电子开关通断；所述电压电流传感器与保护模块通讯连接，用于向保护模块输送电压电流信号。
进一步的，所述负荷开关上设有保险。
进一步的，所述保护模块与电子开关通过控制线连接。
进一步的，所述控制线中部设有第一快速插头。
所述保护模块包括电源单元、MCU电脑控制单元、显示器、数据采集单元和执行单元；所述电源单元、显示器、数据采集单元和执行单元均与MCU电脑控制单元连接；所述电源单元向其他单元提供电能；所述显示器用于显示电压、电流信息及设置预设电压、电流值；所述数据采集单元用于接收和处理来自电压电流传感器的信号；所述执行单元用于将MCU电脑控制单元发出的通断指令发送给电子开关。
进一步的，所述保护模块还设有通信单元；所述通信单元用于将电压、电流信息发送给外部终端。
进一步的，所述保护模块还包括保护器外壳；所述电源单元、MCU电脑控制单元、显示器、数据采集单元、执行单元和通信单元均装设于保护器外壳内。
进一步的，所述保护器外壳外部设有第二快速插头；所述第二快速插头用于保护模块与控制线的电性插接连接。
本实用新型有益效果如下：本实用新型实现了潜油电泵的保护，该装置开关部分安装在潜油电泵控制柜内，保护部分安装在潜油电泵控制柜前面板上，两部分通过控制线进行连接，短路电流和延时能够通过14显示器进行设置。当潜油电泵发生故障后，通过电子开关快速关断的特性能及时关断故障油井，该装置能够做到短路故障发生后能在设定的时间内动作，误差不大于20ms，对于电子开关发生的故障通过负荷开关起到保护作用，很好的起到了保护作用，防止了越级跳闸故障的发生。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；图中：1负荷开关、2保险、3负荷开关出线、4、电压电流传感器、5、接线端子、6电子开关、7控制线、8第一快速插头、9绝缘子、10散热器、11保护器外壳、12电源模块、13、MCU电脑控制模块、14显示器、15、通信模块、16数据采集模块、17执行模块、18第二快速插头。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：一种新型潜油电泵保护用开关，包括潜油电泵控制柜、开关组件和保护模块；开关组件串联于潜油电泵的供电线路。
潜油电泵控制柜设有散热器，散热器上至少设有两个绝缘子；开关组件装设于两绝缘子之间；开关组件上设有电压电流传感器和电子开关；电压电流传感器与保护模块电连接，向保护模块输送电压电流信号。
保护模块接收电压电流传感器发送的电压电流信号，并与预设的电流电压阈值比较，若超出阈值，则保护模块向电子开关发送断开指令。
本实施例通过电子开关快速关断的特性能及时关断故障油井，防止出现越级跳闸情况。
本实施例中，开关组件设有负荷开关，负荷开关与电子开关串联，负荷开关上设有保险；电子开关出线端设有电压电流传感器。
实施例二：一种新型潜油电泵保护用开关分为开关部分和保护部分，其中1、2、3、4、5、6、7、8、9组成开关部分；11、12、13、14、15、16、17、18组成保护部分，各部分包括：1负荷开关、2保险、3负荷开关出线、4、电压电流传感器、5、接线端子、6电子开关、7控制线、8第一快速插头、9绝缘子、10散热器、11保护器外壳、12电源模块、13、MCU电脑控制模块、14显示器、15、通信模块、16数据采集模块、17执行模块、18第二快速插头共十八部分组成。
本实用新型的目的是这样实现的，其设计原理为：当潜油电泵电机或电缆出现短路故障后通过4电压电流模块将电流电压数据送至8第一快速插头，通过7控制线将数据传输到16数据采集模块，处理后将数据传输到13MCU电脑控制模块，13电脑数据模块将采集数据与设定值对比后根据设定延时，经17执行模块发送关断命令，6电子管因为没有触发信号而关断，实现关断功能，14显示模块可以设定各种保护值和时间，同时显示开关关断原因，12电源模块给13、14、15、16、17供电，通信模块支持多种通信协议可以和其它设备进行通信。
2保险安装在1负荷开关的下侧，通过3负荷开关出线和6电子开关进线连接，电子开关出线经过4电压电流传感器到达5接线端子，1、2、3、4、5安装在9绝缘子上，9绝缘子安装在10散热器上，在9、10之间安装6电子开关，在10散热器侧面安装有快速插头，上述部分形成了开关部分，该部分装在潜油电泵控制柜内。
12电源模块、13、MCU电脑控制模块、14显示器、15、通信模块、16数据采集模块、17执行模块都安装在11保护器外壳内，在11保护器外壳外侧安装有18第二快速插头，上述部分形成了保护部分，该部分安装在潜油电泵控制柜前面板上，开关部分和保护部分通过7控制线进行连接
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种潜油电泵保护用开关，包括负荷开关、电压电流传感器、电子开关及保护模块，其特征在于，所述负荷开关出线端连接电子开关进线端；所述电子开关出线端依次连接电压电流传感器和接线端子；所述保护模块与电子开关通讯控制连接，用于控制电子开关通断；所述电压电流传感器与保护模块通讯连接，用于向保护模块输送电压电流信号。
2.根据权利要求1所述的一种潜油电泵保护用开关，其特征在于，所述负荷开关上设有保险。
3.根据权利要求2所述的一种潜油电泵保护用开关，其特征在于，所述保护模块与电子开关通过控制线连接。
4.根据权利要求3所述的一种潜油电泵保护用开关，其特征在于，所述控制线中部设有第一快速插头。
5.根据权利要求1~4任一所述的一种潜油电泵保护用开关，其特征在于，所述保护模块包括电源单元、MCU电脑控制单元、显示器、数据采集单元和执行单元；所述电源单元、显示器、数据采集单元和执行单元均与MCU电脑控制单元连接；所述电源单元向所述MCU电脑控制单元、显示器、数据采集单元和执行单元提供电能；所述显示器用于显示电压、电流信息及设置预设电压、电流值；所述数据采集单元用于接收和处理来自电压电流传感器的信号；所述执行单元用于将MCU电脑控制单元发出的通断指令发送给电子开关。
6.根据权利要求5所述的一种潜油电泵保护用开关，其特征在于，所述保护模块还设有通信单元；所述通信单元用于将电压、电流信息发送给外部终端。
7.根据权利要求6所述的一种潜油电泵保护用开关，其特征在于，所述保护模块还包括保护器外壳；所述电源单元、MCU电脑控制单元、显示器、数据采集单元、执行单元和通信单元均装设于保护器外壳内。
8.根据权利要求7所述的一种潜油电泵保护用开关，其特征在于，所述保护器外壳外部设有第二快速插头；所述第二快速插头用于保护模块与控制线的电性插接连接。
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